Технология прогрева грунта электроматами

Работа с грунтом зимой осложняется необходимостью его предварительного прогрева перед началом работ. Одним из способов прогрева грунта в зимнее время является использование термоэлектрических матов.

Технология размораживания грунтов с применением термоматов основана на тепловом воздействии контактным способом и дополнительного воздействия инфракрасного излучения, глубоко проникающего через промерзшие слои почвы. Прогрев происходит одновременно сразу на всю глубину промерзания (использование проникающих свойств инфракрасной энергии).

Термоматы для прогрева грунта - это полностью готовые устройства, имеющее нагреватель, теплоизоляцию, датчики регулировки температуры и грязе-водонепроницаемую оболочку. Стандартные размеры термомата 1,2 x 3,2 м, мощностью 400 Вт/м2. Термоэлектрический мат для прогрева грунта имеет низкую стоимость, прост в подключении и эксплуатации, имеет низкое энергопотребление - 6,4 кВт/час на стандартную площадь 16 м2. Время прогрева грунта на глубину 150 см, исходя из практики, составляет от 20 до 48 часов.

Прогрев грунта в зимнее время термоматами

Рассмотрим на примере как можно прогреть грунт в зимнее время с использованием термоматов.

Условия проведения эксперимента

• Температура воздуха: -20 °С.
• Начальная температура грунта: -18 °С.
• Грунт: (глина, песок, шлак) 20 см далее глина.
• Термомат 1,2*3,2 м, мощностью 400 Вт/м.

Цель

• Быстро прогреть грунт на глубину 60 см.

Требования

• Дешево, низкое энергопотребление, простота в монтаже эксплуатации.

Этапы прогрева грунта термоматами

1. Подготовительный этап

На подготовительном этапе проводится расчистка участка от снега, поверхность максимально выравнивается (выступающие элементы срезаются, ямы засыпаются песком). Производится расчёт количества и параметров термоматов.

2. Основной этап

• На подготовленную площадку укладываются полиэтиленовая пленка.
• Вся площадь, которую необходимо прогреть, застилается термоматами, при этом не допускается их взаимное перекрытие. Для правильной эксплуатации и продления срока службы термомата рекомендуем изучить руководство по эксплуатации термомата.
• Осуществляется подключение термоматов к питающему проводу по «параллельной» схеме.
• Подается электропитание и осуществляется прогрев.

Прогрев грунта в зимнее время термоматами происходит в автоматическом режиме. В первые часы, всё выделенное тепло поглощается грунтом и термоматы работают не отключаясь, затем с прогревом поверхности грунта начинает повышаться температура на греющей поверхности термомата и при её достижении 70 °С секции отключаются. Повторное включение секции термомата происходит при достижении нижнего температурного порога (55-60 °С). В таком режиме термоматы работают до их отключения от электросети.

Практика показывает, что для прогрева грунта на глубину 60 см. необходимо от 20 до 32 часов. Следует принимать во внимание, что на время прогрева влияют начальные условия (температура воздуха и грунта) и свойства грунта (теплопроводность).

Во избежание перегрева и возможного прогара термомата, необходимо обеспечить достаточный теплообмен (плотное прилегание термомата к прогреваемой поверхности). Не допускается размещение между матом и обогреваемым объектом, каких-либо теплоизолирующих материалов, препятствующих передаче тепловой мощности к обогреваемому объекту.

3. Заключительный этап

После окончания прогрева грунта необходимо отключить подачу электропитания, после чего термоматы можно аккуратно убирать. Срок службы термомата напрямую зависит от бережного отношения к нему.

Не допускается хождение по термоматам и бросание тяжелых и острых предметов на его поверхность. Складывать термомат можно только по специальным линиям сгиба. Размеры термомата для прогрева грунта в сложенном состоянии 110 см * 120 см * 6 см. Хранить термоматы рекомендовано в сухом месте. Теоретическая номограмма для определения ориентировочной продолжительности оттаивания и отогрева мерзлых грунтовых оснований нормальной влажности термоматами.

Экспериментальный график прогрева грунта термоматами

Эксперимент проводился в конце зимы (время наибольшего промерзания грунта).